Новое исследование проследило аминокислоты, синтезированные микробиотой кишечника у диких животных

Новое исследование Университета Нью-Мексико впервые изучило, как микробиом кишечника поддерживает диких животных, сталкивающихся с переменными пищевыми ресурсами.

Исследование «Variation in gut microbial contribution of essential amino acids to host protein metabolism in a wild small mammal community» опубликовано в Ecology Letters. Его провела Алекс Бессер, выпускница Ph.D. 2022 года.

Работа основана на многолетних данных, собранных в Национальном заповеднике Севилета. Бессер исследовала, как микробиота кишечника поддерживает белковый метаболизм у травоядных и всеядных животных, часто ограниченных в белке.

Методология

Учёные изучили пять видов мелких млекопитающих, обитающих в северной части пустыни Чиуауа:

• Три вида травоядных гоферов (kangaroo rats).
• Всеядных оленьих мышей.
• Плотоядных мышей-скорпионов (grasshopper mouse), питающихся насекомыми.

Применялся метод анализа стабильных изотопов углерода и азота. Измерялись соотношения тяжёлых и лёгких изотопов (¹³C/¹²C и ¹⁵N/¹⁴N) в аминокислотах, извлечённых из:

• Клеток микробиоты кишечника (выделенных из фекалий).
• Растений.
• Крови мелких млекопитающих.

Это позволило напрямую определить источник незаменимых аминокислот в тканях хозяина.

Ключевые результаты

• У травоядных и всеядных животных до 50% незаменимых аминокислот в тканях было синтезировано их кишечной микробиотой, а не получено напрямую из пищи.
• У плотоядных животных около 20% незаменимых аминокислот также происходило от микробиома, что стало неожиданностью для исследователей.

Значение

Сезонные изменения в количестве и качестве пищи (например, из-за двух периодов дождей в году в пустыне Чиуауа) влияют на состав и функцию микробиома. Его роль в синтезе питательных веществ может быть критически важной для адаптации животных к меняющимся условиям, особенно в условиях потепления и иссушения климата.